煤矿主提升绞车选型设计
南采区绞车选型设计.
南采区辅助运输绞车设计一、概述南采区辅助运输设备有JD-4型绞车、JWB110BJ 型无极绳绞车、JWB75BJ 型无极绳绞车、JD-11.4、JD-25型调度绞车。
二、绞车选型设计(一)无极绳绞车房JD-4绞车选型设计 1)设计依据:1.斜坡长:500 m2.斜坡倾角:803.提升重量:20000 kg4.提升方式:单钩串车提升2)选型计算: 1.钢丝绳选择 ①钢丝绳绳端荷重Q d = n(m 1+m z1)(sin B ±f 1.cos B ) =20000×(sin8±0.015 cos8) =20000×(0.14±0.015 ×0.99) =3097kg式中: f 1取0.015(滚动轴承)②钢丝绳单重6211*10(/)(sin .cos )dp a B B Q m m L f βδ-=-+式中: &B —钢丝绳抗拉强度,取1670×106pa m a ---安全系数,提物时取6.5(安全规程)f 2---钢丝绳移动阻力系数,f 2取0.25L---钢丝绳下放点至井下停车点之间的斜长,500m B--- 斜坡倾角80将上述参数代入式中:66309711*10(1670*10/6.5)500(sin80.25*cos8)p m -=-+m p = 1.18 kg/m据《矿井运输提升学》表5—8及参照我矿现有资料,选用6×19S+FC 型钢丝绳,其绳径d=21.5mm,每米钢丝绳重量m p = 1.73 kg/m ,全部钢丝绳的破断力总和Q p =273 kN 。
③钢丝绳安全系数校验。
2**(sin *cos )pa d p Q m g Q m L f gββ=++3273*109.8*3097 1.73*500(sin80.25*cos8)*9.8a m =++ m p = 8.1>6.5(查安全规程) 因此,所选D21.5mm 钢丝绳满足要求。
煤矿主井提升设备选型设计
煤矿主井提升设备选型设计选型设计的目标是选择适合煤矿主井的提升设备,以确保提升过程安全、高效、稳定。
在选型设计过程中,需要考虑以下几个关键因素:1.输送能力:根据煤矿的生产能力和日产量确定提升设备的输送能力。
一般来说,提升设备的输送能力应与煤矿的日产量相匹配,既不能过大以致浪费资源,也不能过小以致生产受限。
2.提升高度:提升设备需要能够满足煤矿主井的提升高度要求。
根据主井的深度确定提升设备的最大提升高度,同时考虑到煤炭或矿石的重量及途中的摩擦等因素,避免提升过程中出现问题。
3.运行速度:提升设备的运行速度应该适中,既要保证生产效率,又要考虑到设备的安全稳定性。
运行速度过快可能导致设备失控、安全隐患增加,运行速度过慢可能限制煤矿的生产能力。
4.可靠性与安全性:提升设备的选型应考虑到设备的可靠性和安全性。
选择具有稳定性高、故障率低、维修方便的提升设备,确保设备的安全运行。
5.经济性:选型设计过程还需要考虑到提升设备的经济性。
选择设备时要综合考虑设备的价格、维修成本、运行成本等因素,对于满足要求的设备进行经济性比较,并确定最优方案。
在实际选型设计过程中,可以采用以下步骤:1.明确需求:根据煤矿的特点、生产能力等确定提升设备的需求,包括输送能力、提升高度、运行速度等。
2.调研市场:调查市场上主要的提升设备种类和品牌,了解其性能参数、技术特点、应用范围等。
3.技术比较:对各种提升设备进行技术比较,包括设备的输送能力、提升高度、运行速度、可靠性等方面。
4.经济比较:对符合需求的提升设备进行经济性比较,包括设备的价格、维修成本、运行成本等。
5.选型决策:根据需求、技术比较和经济比较的结果,确定最适合煤矿主井的提升设备种类和参数。
6.设计安装:根据选型结果,进行设备的具体设计和安装工作,确保提升设备能够安全、高效、稳定地运行。
总之,煤矿主井提升设备的选型设计对于煤矿的正常运行和生产具有重要的影响。
通过合理选择和设计,可以提高煤矿的生产效率,确保提升过程的安全稳定,进而推动煤矿的可持续发展。
煤矿主提升绞车选型设计
副斜井提升系统设计报告目录一、XXX煤矿概况 (2)二、绞车选型设计 (2)(一)、提升系统概况 (2)(二)、设计计算的依据 (2)(三)、一次提升量和车组中矿车数的确定 ......................................(四)、提升钢丝绳的选择 (3)(五)、绞车的选型计算 ......................................................................(六)、绞车电机功率计算 (8)三、结论及存在的问题 (9)(一)、结论 (9)(二)、设计存在的问题 (9)四、过卷距离计算依据 (10)一、XXX煤矿概况矿井设计生产能力15万吨,井田面积0.6488km2,剩余可采储量162.6万吨,服务年限7.7年;开采二1煤层,煤层平均厚度6.48m,煤层平均倾角7o;煤尘无爆炸危险性,煤层自燃发火等级Ⅲ级,为不易自燃煤层;瓦斯相对涌出量0.97m3/t,绝对涌出量为4.94 m3/min,属瓦斯矿井;矿井水文地质条件简单,矿井设计正常涌水量30~50m3/h ,最大涌水量为150m3/h 。
采用主、副斜井提升。
其中副斜井斜长220m 、坡度22度、断面12m 2,提升物料及提矸任务,主斜井皮带运输。
二、绞车选型设计(一)、提升系统概况XXX 提升系统示意图(二)、设计计算的依据1、年生产量A N =15t/a,矸石率25%。
2、斜井倾角:β=22°3、副井斜长220m ,根据绞车房的位置,实际提升斜长为L t =250m 。
4、工作制度:年工作日br =300天,二班作业,每天净提升时间t =12小时。
5、提升不均衡系数:C=1.25 (有井底煤仓时C=1.1~1.15,无井底煤仓时C=1.2;矿井有两套提升设备时C=1.15,只有一套提升设备时C=1.25)。
6、煤矿提煤与矸时,选用1.0m 3U 型侧翻式矿车。
煤矿井下绞车选型设计
绞车选型设计地点:XXXX 轨道运输大巷(一)设计依据1、坡长:660m2、坡度:16°3、1t 矿车自重:610 kg载重量:1800 kg4、最大件重量:11t5、平板车自重:900kg(二)提升钢丝绳的选择1、绳端荷重Q=m (sin β+f 1cos β)m ——运输重量下大件时:Q 大件=(900+11000)×(sin16°+0.01×cos16°)=3394.47kg2、所需钢丝绳单位重量P k ≥)βcos β(sin /)σ101.1(26f L ma Q B +××σB ——钢丝绳公称抗拉强度ma ——钢丝绳安全系数f 2——钢丝绳沿托辊和底板移动阻力系数)61cos 2.061(sin 6005.6/)167001.1(47.3394°+°××=1.348 kg/m选择Φ21.5 6×19+NF 钢丝绳,其主要参数为:直 径:d k =21.5 mm单位重量:p k =1.65kg/m抗拉强度:σ=1670 MPa钢丝绳最小破断拉力:Q p =313kN钢丝破断拉力系数:(三)提升系统安全验算1、计算最大静张力F j =[2538.72+1.218×600×( sin16°+0.20×cos16°)]×9.8×10-3 =38.259kN2、验算提升钢丝绳安全系数提物(按大件):259.38313=m =8.1>6.5 (四)选择电动机1、提升速度按V m ′ =1.1m/s2、电动机功率N e =92.01.1259.3815.1××=52.606kW (五)提升机选择根据以上计算选择JD-55型防爆型调度提升绞车滚筒直径:D g =0.6m滚筒宽度:B=0.68m滚筒个数:1最大静张力:F j = 40kN绳速:最大绳速1.43 m/s 最小绳速0.958 m/s钢丝绳直径:21.5mm配套电机:YBJ-55 电机功率:55KW 电机电压:380/660V 机器重量:G=5670kg。
斜井提升绞车设计选型
第4章斜井提升4.1 斜井串车提升本章主要介绍平车场双钩串车提升运动学分析与循环周期的计算。
4.1.1 平车场双钩串车提升运动学分析平车场双钩串车提升如图1-1,开始时,在井口平车场空车线上的空串车,由井口推车器以a0加速至v0 =1.0m/s 的低速,向下推进。
同时,井底重串车上提,全部重串车进入井筒后,绞车以a1加速到最大提升速度vm。
并等速运行,行至井口。
空串车运行到井底时,绞车以a3进行减速运行,使之由vm减至v0,空串车进入井底车场时,减速、停车。
与此同时,井口平车场内的重串车在重车,借助惯性继续前进。
行至摘挂钩位置时,摘下重串车挂上空串车,此时,井下也摘挂钩完毕。
打开井口空车线上的阻车器,再进行下一个循环。
图 4-1斜井平车场及其速度图4.1.2 斜井串车运动学计算根据《煤矿安全规程》规定:用矿车升降物料时,最大允许速度vm≤5m /s,倾斜井巷内升降人员时,其加速度a1和减速度 a3≤ 0.m5 /s2。
本例初选最大速度vm=4.7m/s,初加速度 a0=0.3m/s2,主加速度 a1= 0.5m /s2和主减速度 a3=0.5m/s2,车场内速度v0=1.0m/s,各阶段运行速度计算图如图1-2 所示图 4-2各阶段运行速度计算图4.1.3 一次提升循环时间T(1)速度图中各阶段运行时间及路程计算如下:重车在井底车场运行阶段初加速时间t01=v0=1.0=3.33 s a00.3初加速行程L01=v02=1.022a02=1.67 m0.3等速度行程L02= L D-L 01=30-1.67= 28.33m等速度时间t02=L02=28.33= 28.33st D=t01+t02=3.33+28.33=31.66 s (2)串车离开井底车场后的主加速度阶段:主加速时间t1=v m v0=3.8 1.0=5.6 s a10.5主加速行程L1=t1(v m v0 ) =5.6(3.8 1.0) =13.44m22(3)等速度运行阶段:等速度行程L 2=L-(L D31)=860—(30+2×13.44)=803.12 m(式中31)+L +L L =L式中 L——提升斜长, L=L D+L T +L K =30+800+30 m=860 m L T——井筒斜长, 800m。
2.5m绞车选型设计
2.5m绞车选型设计主井提升设备选型计算机电科二00九年十二月∮2.5m 绞车选型设计一、已知条件:立井直径为3.5m ,装载标高为-194m ,卸载标高为+48 m ,井口标高为+35.5m 。
提升容器采用非标箕斗,自重3000kg 、载重2500kg 。
年产量为45万t/a 。
二、提升速度的选择:V m =0.6H =0.6242? =9.3m/s在提升机技术规格表中预选最大速度V m =4.8m/s 三、提升容器的选择:一次提升时间的估算Tx=Vm/a 1+H/Vm+t 1+θ =9.2+50.4+10+8 =77.6Sa 1---加速度,暂选为0.52m/s 2 t 1---容器减速与爬行的估算附加时间θ---箕斗休止时间 1、一次提升量:A 时=3600时日年t t Tx af A C =3600163506.772.11.1450000=2.28t/次C---提升工作不均衡系数 af---提升设备富裕系数t 日-年提升天数取350天(改扩建矿井)t 时–每天提升时间取16小时选用非标箕斗技术数据如下:箕斗自重:3000kg箕斗载重:2500kg四、钢丝绳的选择:1、钢丝绳单位长度重量计算:m p=(m0+m1)/{[(1.1×δ)/n]-H C}=(3000+2500)/{[(1.1×17000)/6.5]-258.5}=2.1kg/m式中:m0――箕斗自重3000kgm1――箕斗载重2500kgδ――钢丝绳的抗拉强度17000kgf/cm21.1――系数H C――天轮中心线至装载水平的高度258.5m2、钢丝绳的选择:根据现场使用情况决定选用,鞍钢钢绳有限责任公司生产的钢丝绳名称:光面多股钢绳;结构:18×7+NF;直径:30㎜;捻法:ZS;级别:1770MPA;破断拉力:546.5KN;1470KG/400M4、钢丝绳安全系数:m a=P K/ F jm=546.5/63.209=8.6>6.5式中:P K为钢丝绳破断力,KNF jm为绳端总负载,KN五、提升机选择:1、卷筒直径D g≥80d=80×30=2400 mm式中:D g――滚筒直径,mmd――钢丝绳直径,mmD g≥δ=1200×2=2400mmδ――最粗钢丝直径,mm2、滚筒宽度:B={(H+15)/πD+n}×(d+ε)={(242+15)/(π×2.5)+3}×(30+3) =1179mm式中:H――井筒提升高度,242m15——试验绳长n——摩擦圈数D――提升机直径,2.5md- -钢丝绳直径30mmε――钢丝绳缠绕相邻两绳圈间隙宽度,3 mm 故选用2JK-2×1.2/20E型提升机其参数如下:滚筒直径2.5m,滚筒宽度1.2m最大静张力为Fjm=9000kg最大静张力差为Fjc=5500kg提升速度为4.8m/s减速器型号为ZZL710速度比为20提升机的变位重量为14000kg滚筒中心高0.7 m两筒中心距1.51 m3、提升机强度校验:最大静张力:F jm={(m0+m1)+m P Hc}g={(3000+2500)+3.675×258.5}×9.8=63209N<90000N式中:m0――箕斗自重,3000kgm1――箕斗载重量,2500kgm P――钢丝绳每米重量,3.675kgHc――从天轮轴线到装载水平高度,258.5m 最大静张力差:F jc=(m P×Hc+m1)g=(3.675×258.5+2500) ×9.8=33809N<55000N式中:Hc――从天轮轴线到装载水平高度,258.5m故符合要求. 六、天轮选择计算:1、天轮直径D 天≥80d=80×30=2400 mm 式中:D 天――天轮直径,mm d ――钢丝绳直径,mm D 天≥δ=1200×2=2400mm δ――最粗钢丝直径,mm 2、选择天轮天轮直径D 天=2.5m 天轮变位重力:G 天=5500N七、井架与提升机的相对位置1、主轴中心线与井筒中心线水平距离L smin ≥0.6H j +3.5+D=0.6×29+3.5+2.5=21.4m Hj=29m根据实际情况选择主轴中心线与井筒中心线水平距离为26m 2、钢丝绳弦长L X =220)2()(t s j D L C H -+- =22)2250026000()70029000(-+-=37.5m3、两个天轮中心距1510 mm4、外偏角、内偏角、出绳角验算:天轮中心高――29000mm 天轮直径――2500mm井口中心离滚筒中心距――26000mm 滚筒中心高――700mm 最大外偏角:а1=arctgLxd a s B )(32/)(ε+---=arctg37500)326(32/)101510(1200+---=0.550<10 30′ 故符合要求。
斜井提升绞车设计选型资料
第4章斜井提升4.1斜井串车提升本章主要介绍平车场双钩串车提升运动学分析与循环周期的计算。
4.1.1平车场双钩串车提升运动学分析平车场双钩串车提升如图1-1,开始时,在井口平车场空车线上的空串车,由井口推车器以a0加速至v=1.0m/s的低速,向下推进。
同时,井底重串车上提,全部重串车进入井筒后,绞车以a1加速到最大提升速度vm。
并等速运行,行至井口。
空串车运行到井底时,绞车以a3进行减速运行,使之由vm减至v,空串车进入井底车场时,减速、停车。
与此同时,井口平车场内的重串车在重车,借助惯性继续前进。
行至摘挂钩位置时,摘下重串车挂上空串车,此时,井下也摘挂钩完毕。
打开井口空车线上的阻车器,再进行下一个循环。
图4-1 斜井平车场及其速度图4.1.2斜井串车运动学计算根据《煤矿安全规程》规定:用矿车升降物料时,最大允许速度v m≤5m/s ,倾斜井巷内升降人员时,其加速度a 1和减速度a 3≤0.5m/s 2。
本例初选最大速度 v m=4.7m/s ,初加速度a 0=0.3m/s 2,主加速度a 1=0.5m/s 2和主减速度a 3=0.5m /s 2,车场内速度v 0=1.0m/s ,各阶段运行速度计算图如图1-2所示图4-2 各阶段运行速度计算图4.1.3一次提升循环时间T(1) 速度图中各阶段运行时间及路程计算如下: 重车在井底车场运行阶段 初加速时间 t 01=00a v =3.00.1=3.33 s 初加速行程 L 01=0202a v =3.020.12=1.67 m等速度行程 L 02=L D -L 01=30-1.67=28.33m 等速度时间 t 02=002v L =0.133.28=28.33st D =t 01+t 02=3.33+28.33 =31.66 s (2)串车离开井底车场后的主加速度阶段: 主加速时间 t 1=10a v v m -=5.00.18.3-=5.6 s 主加速行程 L 1=2)(01v v t m +=2)0.18.3(6.5+⨯=13.44m (3) 等速度运行阶段: 等速度行程L 2=L -(L D +L 3+L 1)=860—(30+2×13.44)=803.12 m (式中 L 3=L 1) 式中 L ——提升斜长,L=L D +L T +L K =30+800+30 m=860 m L T ——井筒斜长,800m 。
矿井提升机选型设计汇总
矿井提升机选型设计汇总一、选型设计原则1.根据矿井特点选择合适的提升机型号和规格。
不同的矿井具有不同的特点,例如矿山的井径、提升深度、产煤量等都会影响到提升机的选型。
因此,在选型设计过程中应根据矿井具体情况选择合适的提升机型号和规格。
2.不仅考虑提升能力,还要考虑安全性能。
提升机的主要功能是提升煤炭或矿石等物料,因此提升能力是选型设计的主要指标。
但是,为了保障矿工的安全,选型过程中还应考虑提升机的安全性能,如防爆、防腐蚀等。
3.考虑维修和运维的便利性。
二、选型设计步骤1.收集矿井的相关数据。
首先,需要收集矿井的相关数据,包括井径、提升深度、产煤量、矿石硬度等。
这些数据将为后续的选型过程提供依据。
2.确定提升能力需求。
根据矿井的产煤量和提升深度,确定提升机的提升能力需求。
一般来说,提升机的提升能力应超过矿井的产煤量,以确保生产过程的顺畅进行。
3.选择合适的型号和规格。
根据提升能力需求和矿井特点,选择合适的提升机型号和规格。
可以参考相关的技术资料和矿山设备供应商的建议,做出选择。
4.考虑安全性能。
在选型设计过程中,要考虑提升机的安全性能,如防爆和防腐蚀等。
可以选择具有安全认证和良好口碑的品牌和型号。
5.考虑维修和运维的便利性。
为方便后续的维修和运维工作,要考虑提升机的维修和运维的便利性。
例如,可以选择易损件更换方便、维修作业空间大等特点的提升机。
三、案例分析以一些矿山为例,该矿山的井径为4米,提升深度为1000米,产煤量为5000吨/天,需要选取一台提升机进行矿石的提升。
四、总结矿井提升机的选型设计是矿山生产中的重要环节。
在选型过程中,应根据矿井的特点选择合适的提升机型号和规格,同时考虑提升能力、安全性能和维修运维的便利性。
通过合理的选型设计,可以提高矿山工作效率,保障矿工的安全生产。
副斜井提升绞车选型设计
副斜井提升机选型设计方案矿井生产能力为0.30Mt/a。
根据开拓部署,副斜井在地面已安装一台J K2×1.5P 提升机串车提升完成辅助提升任务。
(一)设计依据1、矿井生产能力:0.30Mt/a;2、工作制度:每年工作330天,每天四班作业(每天提升时间18h);3、上车场标高+1151.1m,下车场标高+1025m,倾角17°,斜长431m;4、车场形式:上、下部均为平车场;5、服务年限:与矿井服务年限相同;6、提升矸石量:提升矸石量45000t/a,(矸石量取矿井年产量的15%),是是最大班提升矸石量47.7t(按日出矸石量35%计算);7、提升容器:选用MF1.1-6A型1.1t翻斗式矿车,自重592kg,大型设备采用MPC13.5-6型平板车运输,自重1050kg,其他车辆见表7-1-4;8、最重件参数:液压支架重量约为11800kg;9、装卸休止时间;1)单钩提升矿车摘挂总时间,取25s;2)运送爆破材料休止时间取60s;10、车辆卸载方式,采用翻斗式矿车人工卸载。
(二)提升设备选型计算和校验1、提升钢丝绳选择与校验1)提升钢丝绳选择条件计算(1)提升斜长L=Lx +Ld=431+50=481(m)式中:Lx ——巷道斜长(m),Lx=431(m);Ld——上、下车场长度(m),各取25m,共50(m)。
(2)提升速度计算根据开拓部署及提升量拟定提升机直径为2.0m30607200.214.3⨯⨯⨯==2.51m/s式中:D g ——标称直径,D g =2.0m ;n e ——额定转速,n e =720r/min ; i ——传动装置减速比,i=30。
(3)一次提升循环时间①按公式计算一次提升循环时间(估算)25277.3481222⨯+⨯=+=θm V L T =397.7(s) 式中:T ——提升循环时间,s ;θ——上、下车场摘挂钩时间,s ,取25s ; v m ——提升绞车的绳速,m/s ,v m =2.51m/s 。
提升绞车钢丝罐道绳的选型设计
主井提升绞车钢丝罐道绳的选型设计与拉紧力有关计算二、计算依据1、根据安全规程规定对钢丝绳罐道应优先选用密封式钢丝绳;2、每个提升容器设有4根罐道绳时,每根罐道绳的最小钢性系数不得小于500N/m;3、各罐道绳张紧力之差不得小于平均张紧力的5%,内侧张紧力大,外侧张紧力小;4、钢丝绳作为罐道绳安全系数的最低值为6;5、本矿罐道绳直径为Φ32mm,罐道绳长度470米;6、Φ32密封绳每米质量为5..48kg/m,破断拉力吨;7、Ln :自然系数为8、拉紧油缸的有效面积190cm 2三、主要计算过程1、以钢丝绳安全系数确定拉紧油缸所需的压力δ=sp ax F .m ≥6 其中Fmax=72600kg s=190cm 2得知:P ≤cm 22、以最小钢性系数确定P 值 Kmin=)1(4a Ln qg ≥500 Kmin :最小钢性系数q:钢丝绳的每米质量g:重力加速度Ln:自然对数a:钢丝绳重力下与下端张紧力比值由上式八个参数得知:a=l q≤a=psql把各参数带入上式得知p≥cm2综合上式可知cm2≤p≤cm23、根据各罐道绳张紧力之差不得小于平均张紧力的5%,内侧张紧力大,外侧张紧力小的原则为了选型和计算以及现场操作方便,我们预先对各罐道绳张紧力差等差数如图,以一侧为例:1 42 3F4=F3+△F=F2+2△F=F1+3△F3F3与F4两罐道绳为内侧钢丝绳由于四根罐道绳上部拉紧油缸的型号相同,有效面积相同;因为:Pmax-Pmin=25kg/cm2而△P≤25/6=cm2我们优先选择△P=3kg/cm2 P=40kg/cm2即P1=40kg/cm2 P2=43kg/cm2P3=46kg/cm2 P4=49kg/cm2核定张紧力规定为10kg各绳最小张紧力之差3cm ,平均张力之差5%; 因此经过反复验算△P应在cm2之间最合理;。
斜井提升绞车选型研发设计
斜井提升绞车选型设计一、简介单绳缠绕式提升机只有一根钢丝绳与提升容器相连。
钢丝绳的一端固定在提升机卷筒上,另一端绕过天轮与提升容器连接,当卷筒由电动机拖动以不同方向转动时,钢丝绳在卷筒上缠绕或放出,实现容器的提升和下放。
单绳缠绕式提升机按其卷筒个数,可分为单卷筒提升机和双卷筒提升机。
单卷筒提升机一般用于产量较小的斜井或开凿井筒时作单钩提升。
国产单绳缠绕式提升机有两个系列:JT 系列,卷筒直径为0.8—1.6米,主要用于井下,一般为矿用绞车,有防爆及不防爆两种;JK 系列,卷筒直径为2—5米,属大型矿井提升机,主要用于立井提升。
根据我矿的实际情况,初步确定选用JT 型国产单绳缠绕式提升机,卷筒直径1.2米。
二、选型验算:1、绞车型号:JT1200/1028,查表可得其各项参数如下:钢丝绳绳径d=22.5mm ,最小破断拉力=300.27KN ,强度=1670Mpa ,容量=490m 。
滚筒尺寸:滚筒数量=1、直径=1200mm 、宽度=1028mm ,减速比=28, 电机型号JR115-6,额定功率=75kw ,额定转速=960r/min 。
2、给定数据:提升倾角a=30°,主斜井长度200m ,车场总长度50m,钢丝绳总长250m. 每日提升任务量300吨,分三班,每班提升任务量100吨。
3、计算: ①绳速V=2860960×3.14×1.2=2.2m/s②绞车的额定拉力Fm 电机的额定转矩Me=9565×ee n p =9565×96075=747.26563N ﹒m由能量平衡或功率平衡方程式得:Me=ηπ1260⨯⨯⨯⨯e n V ×K fz ×Fm =9.0196014.322.260⨯⨯⨯⨯×1.1×Fm=0.0267604 Fm 得Fm=0267604.0Me=27924.307N=2849.419Kgη—传动效率,取0.9。
斜井提升绞车设计选型
斜井提升绞车设计选型第4章斜井提升4.1斜井提升本章主要介绍平车场双钩系列提升机循环周期的运动学分析和计算4.1.1平场双钩列车吊装运动学分析图1-1。
开始时,井口平车场空车线上的空车由井口推进器以a0加速至v0=1.0m/s的低速并向下推动同时,井底装载着重型卡车。
所有重型卡车进入井筒后,绞车加速至最大提升速度VM,速度为a1。
以同样的速度向井口跑去当空列车运行至井底时,绞车将减速a3,将其从VM降至v0。
当空车进入井底时,它会减速并停下来与此同时,井口平台上的重型列车正在惯性前进。
当到达摘钩位置时,摘下沉重的车串,将车串挂在上方,此时,井下摘钩完成打开井口空车管线上的塞子,继续下一个循环。
图4-1斜井平车场及其速度图4 . 1 . 2系列斜井的运动学计算根据《煤矿安全规程》,使用矿车提升物料时最大允许速度VM ≤ 5 m/s,在斜井和巷道提升人员时加速度a1和减速度A3 ≤ 0.5 m/s2在该示例中,初始最大速度VM = 4.7 m/s,初始加速度A0 = 0.3 m/S2,主加速度a1 = 0.5 m/S2,主减速度a3 = 0.5 m/S2,车内速度v0 = 1.0 m/s,图1-2显示了各阶段的运行速度计算图。
图4-2显示了各阶段4.1.3一次性提升循环时间T(1)的运行速度计算图。
速度图中各阶段的运行时间和距离计算如下:初始加速时间0.3等速行驶l02 = LD-l01 = 30-1.67 = 28.33米等速时间t02 =l0228.33 = = 28.33秒v01.0 TD = t01+t02 = 3.33+28.33 = 31.66秒(2)列车离开井底后的主加速阶段:主加速时间t1 =vm?v03.8?1.0 = = 5.6秒10.5主加速冲程L1 =t1(虚拟机?v0)5.6?(3.8?1.0)= 13.44 m22(3)等速运行阶段:等速冲程L2 = l-(LD+L3+L1)= 860-(30+2×13.44)= 803.12米(公式中L3=L1),其中l-提升偏斜长度,l = LD+lt+lk = 30+800+30m = 860 MLT-井筒偏斜长度,800米等速时间T2 =升2803.72 = = 170.9秒虚拟机4.7 (4)以下减速,匀速,减速阶段与重型车辆开始匀速一致。
绞车选型设计
五采区绞车选型设计一、原始数据五采区绞车提升系统坡度180,坡口斜长1052 米,容绳量不少于1152 米。
主要用于提升物料和设备,运送最大单件重量20 吨。
(经考察,不可再拆卸件最重的是液压支架,4.1 米支架的重量为18 吨,加上平板车约2 吨,故最大重量按照20吨考虑)二、设计思路由于提升对象是设备和物料(矸石) ,而提升的主要难度就在大型设备的运输上,故在绞车的选型设计顺序上,首先按照运输最大件来选择钢丝绳,确定绞车滚筒尺寸,核定绞车功率和型式。
然后再校核其提升矸石(矿车)的能力。
三、钢丝绳选型1、在不考虑钢丝绳重量的情况下进行计算,预选钢丝绳。
其绳端荷重为:Qd= Qc(sina + f1cosa)=20 x 1000x 9.8 x (sin 18° +0.02cos18 ° )=20 x 1000x 9.8 x( 0.31+0.02 x 0.95 )=196000x 0.329= 64484(N)按照《煤矿安全规程》规定,斜井提升材料时安全系数m> 6.5 ,则钢丝绳必须具备的牵引力为:Qp=mx Qd=6.5 x 64484=41 91 46(N)按照Qp=419146(N选择钢丝绳(钢丝抗拉强度为1700Mpa,绳径为© 26.0mm 单位重量为2.444kg/m (GB110-74 6*19 股),其全部钢丝破断力总和为439500(N) 。
2、考虑钢丝绳重量后,核算其安全系数。
这时绳端荷重为:Qd= (Qc + Qs) (sina + flcosa) x 9.8=(20 x 1000+1152 x 2.444) x (sin 18° +0.02 x cos 18° ) x 9.8= (20 x 1000+1152x 2.444) x( 0.31+0.02 x 0.95 )x 9.8 =22815x 0.329 x 9.8=73562(N)则安全系数为:m=439500/73562=5.97v 6.5,绳径不满足,重选大一号的钢丝绳进行核算。
绞车选型设计
已知条件:井筒斜长405米,倾角240,提升能力按120万/年(矸石量按10%计算) 矿车自重600kg 额定载重1000kg,最大载重1800kg 提最大件16.1吨,平板车1.5吨1):一次提升量的计算: 提升斜长L T =L H +L+L B =475m一次提升量的确定:初选提升速度Vmas=3.8m/s 则:Tg ’=()70t 263.02+⋅⋅L =389秒 一次提升量:Q ’=3600'⋅⋅⋅⋅⋅t br Tg An Af C =3.39吨考虑到在斜井上运输取Q=3.59吨 决定串车由4辆矿车组成 2)钢丝绳的选择:钢丝绳的悬垂长度:L C =L t +40=515m 提矸石时:绳端荷重:Q d =()()24cos 015.024sin Q Q n k z +⋅+⋅=2688kg提最大件时:绳端荷重:Q d =(Q z +Q K ).(sin24+0.015cos24)=7392kg 钢丝绳单位长度质量计算(取Q d =7392kg ) 则Pk ’=()1d 24cos 2.024sin 11-⎪⎭⎫⎝⎛+⋅-⋅⋅C b L m Q σ=2.75kg选用28NA T6V ×19+FC1670ZS 型三角股钢丝绳,Q f =577.907kN ,d k =28mm ,p k =3.23kg/m ,δmax =2.0mm 。
钢丝绳安全系数校验: m=Q ()()1k d 24cos 2.024sin -+⋅⋅⋅+⋅⋅g L P g Q C=7>6.5满足要求3)提升机的选择:a.按钢丝绳直径计算:60x28=1680mmb.提升机选型:选择JKB-2.5x2.3/20加宽单绳缠绕式变频绞车 主要技术参数如下: 滚筒直径:D g =2.5m, 滚筒宽度:B=2.3m, 最大张力:F jmas =90KN提升机变位质量了:G j =13500kg 减速比 :i=20 提升速度:Vmas=3.86m/s C:天轮选择天轮选用TD1400/1350型游动天轮,其主要技术参数如下: 天轮直径:D t =1400mm :游动距离:Y=1350mm : 天轮变位质量:G t =210kg d:提升机校核:实际最大静张力 F 矸=()24cos 2.024sin d +⋅⋅+⋅C k L g p g Q =35603<90KNF 最大 =()24cos 2.024sin d +⋅⋅⋅+⋅Lc g pk g Q =81702<90KN满足要求 e:缠绕层数计算:按单层缠绕技术:B ’=()33g 14.330+⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⋅+d D L T =1953<2300钢丝绳单层缠绕 f:钢丝绳弦长计算: L X ’=5.1tan 2⋅-Y B =18130mm取L X =20m 则钢丝绳内外偏角⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=∂X 1-L 2Y -B arctan=1.3610满足要求 g:钢丝绳长度计算:=∙∙+∙∙+++=4.114.35.05.214.3330p lx lc L 591m 4):电动机预选: 按提矸石预选:Ns=KWFj K 9.146100086.3i =⋅⋅⋅η按提最大件预选此时最大速度初选2m/s N S =KWF K 3.19310000.2j 1=⋅⋅⋅μ选电动机隔爆变频矿用电动机,主要技术参数如下: 额定功率:280KW 额定电压:660V 额定转速:590r/min 过载系数:2.0 效率:0.93电动机转动惯量:25kg.m 2按额定转速核定提升机的最大速度:Vmas=20605905.214.3⋅⋅⋅=3.86m/s5):提升系统运动学和动力学计算a : 提矸石时变位质量:∑=+++⋅+⋅=G G G pk L Mj t t 1600427976kg提最大件时变位质量:∑=+++⋅+=G G G pk L Mj t t 1760039286kgb :提升矸石时v=3.86m/s取a0=0.3m/s 2;a 1=a 3=0.5 m/s 2;a 4=a 6=0.3 m/s 2 采用5阶段速度图运行 提升系统的运动学: 重车在井底车场运行:初加速阶段:距离L 0=75.35.000=⋅⋅T V m T 0=5S等速阶段:距离L 01=m5.2775.330=- T 01=17.5S重车在井筒中运行: 加速阶段:t1=SV V 72.45.0mas 0=-L1=m t V V masO 65.1212=⋅+减速阶段:t3=Vmas/0.5=7.72s L3=2mas 3t V ⋅=14.9m等速阶段:L 2=m45.3879.1465.12415=--T 2=L 2/V MAS =100.376S 地面车场中的运行: T4=t6=5s L4=L6=3.75m等速阶段:L5=22.5m每次提升的循环时间:Tg=()s t t t t 3325654t32t1t01t02=++++++++⋅提最大件时采用5阶段速度图 V MAS =2.0m/s a 0=a 4=a 6=0.2m/s 2,a 1=a 3=0.3m/s 2 重车在井底车场运行:加速阶段:距离L=5.255.00=⋅⋅V m等速阶段:距离L=27.5m 重车在井筒中运行: 加速阶段:时间t=s3.33.0mas =-VV距离L=4.95m 减速阶段:时间t=sV 7.63.0mas =距离L=6.7s等速阶段:距离L=35.4037.695.4415=--m时间t=201.675s 重车在地面车场运行:加减速速阶段时间t4=t6=5s 距离L4=L6=2.5m 等速阶段:时间t=25s,距离L=25mC:提升系统的动力学计算 提矸石时 在井底车场运行: 初加速度开始时: F=()()()3.00.2cos24sin24t 24cos 015.024sin m k ∑∙++∙∙∙++∙∙+∙∙ML g pk g m N K z =46782牛初加速度终了时简化为F 01=46782牛 等速开始时: F1’=∑∙-3.00MF =38089牛等速终了时F1=38089牛重车在井筒提升阶段:加速开始时∑∙39089MF=53077牛=5.0+加速终了时F=53077牛等速开始时()()()∙∙++=L∙∙K∙F= Ngpkg-sin9.2.0cos241424sin24+∙30-0.015cos24t36939牛等速终了时:()∙∙36939+∙=PK-F约等于28977sincos24g2.024403重车沿井口栈桥提升设栈角为24减速开始时=14989牛()()∑∙sin24.0g MQFKNQ015+∙+cos∙∙24=5.0∙-KZ减速终了时F=14989牛提最大件时初加速开始时:F=96655牛初加速终了时力约等于:F=96655牛等速开始时:F=88798牛井筒中运行时等速终了时力约等于:F=88798牛加速开始时:F=100584牛 加速终了时力约等于:F=100584牛 等速开始时:F=88798牛等速终了时力约等于:F=80747牛 减速开始时:设栈角为24 则等速开始时:F=68961牛 等速终了时力约等于:F=68961牛6):电动机的校核 a:提矸石时按电动机的发热条件计算等效力Fd=dT Fi ∑∙i2t提矸石时:∑=∙i 2T Fi()2222221572.77.297.299.369.36334.10072.453153858.46∙++∙+∙+∙+∙+∙=159305KN 2.S()秒56.126t t t t d 2254311=∙+++++∙=θC t C T则:Fd=35.48KN电动机等效容量为 NS=kw kVmasF 1551000d =∙∙∙η满足按电动机最大静力矩校核: Mj=350603x1.25=43.83kn.m 电动机驱动转矩Md=mkn i nP .3.84n 55.9=∙∙∙η满足按过载负荷校核:满足7.185.0278.086.393.028053emas =∙≤=∙==F F λb.提最大件时按电动机的发热功率计算Fd=dT Fi ∑∙i2t∑∙it F 2i=1196Td=227.5秒 Fd=79.7kn 电动机等效容量 NS=188KW按电动机最大静力矩校核 Mj=81.7x1.25=102.1kn.m 不满足要求 按过载负荷校验满足7.185.02768.0293.0280100emas =∙≤=∙==F F λ提升最大件时电动机不满足要求.1)提升斜长的计算: 提升斜长:lt=1460m 初选Vmas=3.86m/s决定采用有8量1吨矿车组成 2)钢丝绳的选择: 钢丝绳的悬垂长度取1500m提矸石时:绳端载荷Qd=n(Qz+Qk)(sin16.5+0.015cos16.5)=3819kg 提最大件时:绳端载荷Qd=(Qz+Qk)(sin16.5+0.015cos16.5)=5280kg 钢丝绳的单位长度计算按提最大件时计算: Pk=()()=+∙-∙∙-15.16cos 2.05.16sin 1500/11d m Q Bσ2.13kg/m选择28NA T6x7+FC1770ZS-521-306主要参数:d=28mm P K=3.06kg/m Q=521KN安全系数校验:m=Q()()=162.0sin5.cosQ0.71>6.5满足要求gd g1500pk16∙+∙∙+∙-15.∙3)提升机选择a:按钢丝绳直径计算:60x28=1680mm初步选用JKB-2.5X2.3/20加宽型单绳缠绕式变频绞车1台,其主要技术参数:滚筒直径:D g=2.5m,滚筒宽度:B=2.3m,最大张力:F jmas=90KN提升机变位置了:G j=13500kg减速比:i=20提升速度:Vmas=3.86m/sC:天轮选择天轮选用TD1400/1350型游动天轮,其主要技术参数如下:天轮直径:D t=1400mm:游动距离:Y=1350mm:天轮变位质量:G t=210kgd:实际静张力计算提矸石时:Fr=3819x9.8+1500x3.06x9.8x0.3=50920牛提最大件时:Fr=5280x9.8+1500x3.06x9.8x0.3=65238牛满足要求e:缠绕层数计算:按三层计算:kc=()38.2328528.2230014.35.214.3730t =+∙∙∙∙∙++L按三层缠绕f:钢丝绳弦长计算: L X ’=5.1tan 2⋅-Y B =18130mm取L X =20m 则钢丝绳内外偏角⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=∂X 1-L 2Y -B arctan=1.3610满足要求 g:钢丝绳全长计算}lp=lc+lx+30+3x3.14x2.5+0.5x3.14x1.4=1525.7m4):电动机预选: 按提矸石预选:Ns=kw224100086.3i =⋅⋅⋅ηFj K按提最大件预选此时最大速度初选2m/s N S =kwF K 15010000.2j 1=⋅⋅⋅μ选电动机隔爆变频矿用电动机,主要技术参数如下: 额定功率:280KW 额定电压:660V 额定转速:590r/min 过载系数:2.1 效率:0.93电动机转动惯量:25kg.m 2 5):运动学动力学计算a :电动机预选:按提矸石预选:Ns=KWFj K 9.146100086.3i =⋅⋅⋅η按提最大件预选此时最大速度初选2m/s N S =KWF K 5.18710000.2j 1=⋅⋅⋅μ选电动机隔爆变频矿用电动机,主要技术参数如下: 额定功率:220KW 额定电压:660V 额定转速:590r/min 过载系数:2.1 效率:0.93电动机转动惯量:25kg.m 2 提矸石时:∑=M37500kg 提最大件时:∑=M 42700kgb :运动学计算提升矸石时v=3.86m/s取a0=0.3m/s 2;a 1=a 3=0.5 m/s 2;a 4=a 6=0.3 m/s 2 采用5阶段速度图运行 提升系统的运动学: 重车在井底车场运行: 初加速阶段:距离L 0=75.35.000=⋅⋅T V m T 0=5S等速阶段:距离L 01=m5.2775.330=- T 01=17.5S重车在井筒中运行: 加速阶段:t1=SV V 72.45.0mas 0=-L1=m t V V masO 65.1212=⋅+减速阶段:t3=Vmas/0.5=7.72s L3=2mas 3t V ⋅=14.9m等速阶段:t2=355s重车在车场的运行时间: T4=t6=5s L4=L6=3.75m 等速阶段:L5=22.5m提最大件时C:动力学计算:提矸石时:重车在井底车场开始时:开始时:∑∙.05.015t16)5.16COSgKNFSINk1600PL((SIN16.5⋅g⋅⋅++++⋅0.2COS16.5M)⋅⋅=0.3 =66139牛加速终了时约等于66139牛重车在井底车场等速开始时:F=54890牛重车在井底车场等速终了时约等于54890牛井筒中运行加速开始时:∑∙5.16.0)5.(16015LKNFgSINkCOS1600Ptg++⋅⋅++⋅⋅0.2COS16.5⋅)(SIN16.5⋅=5.0M =73639牛加速结束时约等于:73639牛等速开始时:F=54890牛等速结束时:F=41395牛减速开始时:F=41395∑∙5.0_M=22645牛减速终了时约等于:22645牛提最大件时:重车在井底车场加速开始时:()()∑⋅015cos5.5.t161617600MpkKFLggsinsin.0⋅++⋅⋅16+⋅+cos2.05.165.⋅=2.0⋅=87049牛加速终了时约等于:88009牛等速开始时F=()()5.16⋅⋅⋅g+17600+KLpk⋅g⋅⋅+sin16165.2.0costsin5.5.015.016cos=78509牛井筒时运行时等速终了时约等于78509牛加速开始时:()()3.0⋅++⋅⋅++17600⋅⋅LpkKg=∑M ⋅⋅F165.16g2.0cos5.16tsin5.sin5.16cos015.0=91319牛加速终了时约等于:91319牛等速开始时F=78509牛等速终了时约等于56918牛减速开始时:F=56918∑⋅3.0_M=44108牛加速终了时约等于:44108牛6)电动机校验 (1)提矸石时:a:按电动机发热条件计算等效力:Fd=Tdt F i∑∙2i∑∙it F 2i=()72.765.224.414.4189.5489.543553172.464.735.1798.5451.66222222⋅++⋅+⋅⋅+⋅+⋅+⋅=929853kn 2sTd=0.5(tl+t3+t4+t5)+t2+0.5x20=382秒 Fd=49.3kn电动机的等效容量为: Ns=kwF K 225100086.3d =⋅⋅⋅η满足要求b:按电动机转矩校验: 最大转矩Mj=636502509205.2=⋅n.m电动机转矩:M=9.55()η⋅⋅⋅i ne P /n =84.3kn.m 满足要求C:按电动机过载能力校核emasF F =λ=1.136<0.82x2.1满足要求(2)提最大件时:a:按电动机发热条件计算等效力:Fd=Tdt F i∑∙2i∑∙i t F 2i =3349418kn2.sTd=729s Fd=67kn 等效容量:Ns=η⋅⋅⋅1000d k v F =158.5kw 满足b :按提升系统最大静力矩计算 Mj=65238x1.25=81.55kn.m电动机转矩:M=9.55()η⋅⋅⋅i ne P /n =84.3kn.m 满足要求C: 按电动机过载能力校核emasF F =λ=0.7<0.82x2.1满足要求。
JTP-1.6×1.5P矿用提升绞车设计计算书
矿用提升绞车 JTP—1.6×1.5设计计算书耒阳市湘发环保机械制造有限公司批准:审核:设计:JTP -1.6×1.5矿用提升绞车设计计算书一、设计参数钢丝绳最大静张力 45 KN 提升速度 2~4 m/s 卷筒直径 1600 mm卷筒宽度 1200 mm ;1500 mm 钢丝绳直径 d k =26 mm 最大提升高度或斜长 L k =943 m 二、减速器及电机选型根据设计参数,选用ZQ-1000减速器,传动比为31.5,对应高速轴许用功率范围255~144KW ,减速器效率η减=0.96。
其他传动件的传动效率为:齿轮联轴器效率η齿=0.99、柱销联轴器效率η柱=0.995、主轴轴承效率η滚=0.98,故提升绞车总效率为η=η减·η齿·η柱·η滚=0.96×0.99×0.995×0.98=0.9269 取η=0.92配套电机转速:6极电机时S=980 r/min ;8极电机时S=730 r/min ,电机效率η电=0.935。
配8极电机减速比为31.5时的速度 S 低=94.16.1605.31730 m/s 负载产生的扭矩3600026.145000 负M N ·m 电机功率5.101935.092.04594.1 kw 选用110 kw-8极电机 电机通过减速器输出的转矩6.40484730935.0995.096.05.319550110 电M N ·m 6.40484 电M N ·m >36000 负M N ·m配6极电机减速比为31.5时的速度6.26.1605.31980 高S m/s 负载产生的扭矩3600026.145000 负M N ·m 电机功率34.136935.092.0456.2 kw考虑相差不到4% 故选132 kw-6极电机 电机通过减速器输出的转矩26.36188980935.0995.096.05.319550132 电M N ·m 26.36188 电M N ·m >36000 负M N ·m默认(标准)配置:减速器传动比31.5,电机功率132 kw ,提升速度2.6 m/s 三、制动力矩计算○1 已知条件 卷筒直径 D=1.6 m钢丝绳最大静张力 W=45 KN 制动平均摩擦半径 R=850 mm 安全系数 S=3盘式闸数(摩擦面) n=8 摩擦系数 μ=0.35液压系统工作压力取 P 液=6Mpa盘式闸油缸直径 D 缸=125 mm (R 缸=62.5mm ) 盘式闸活塞杆直径 D 杆=50 mm (R 杆=25 mm ) 制动器直接对主轴装置制动○2 三倍转矩 1080001236.1450002iSD W M N ·m○3 单个摩擦面所需的轴向推力 10800045378.1580.350.85M F n RN○4 单盘式闸开启力(油压泄压后碟簧对制动盘的作用力) 考虑Yx 油封阻力为'10.10.16(1254504)F P Dh (两个Yx 密封圈)最大残压5.00 P Mpa22'0()()55376K R R P P F 缸杆 N单个摩擦面所需的轴向推力F=45378.15 N<单盘式闸开启力K=55376 N结论:电动机及减速器满足提升安全要求,盘式闸满足制动力矩安全要求。
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. . . .副斜井提升系统设计报告. 资料. .. .目录一、XXX煤矿概况 (2)二、绞车选型设计 (2)(一)、提升系统概况 (2)(二)、设计计算的依据 (2)(三)、一次提升量和车组中矿车数的确定 (3)(四)、提升钢丝绳的选择 (3)(五)、绞车的选型计算 (6)(六)、绞车电机功率计算 (8)三、结论及存在的问题 (9)(一)、结论 (9)(二)、设计存在的问题 (9)四、过卷距离计算依据 (10)11一、XXX煤矿概况矿井设计生产能力15万吨,井田面积0.6488km²,剩余可采储量162.6万吨,服务年限7.7年;开采二1煤层,煤层平均厚度6.48m,煤层平均倾角7o;煤尘无爆炸危险性,煤层自燃发火等级Ⅲ级,为不易自燃煤层;瓦斯相对涌出量0.97m3/t,绝对涌出量为4.94m3/min,属瓦斯矿井;矿井水文地质条件简单,矿井设计正常涌水量30~50m3/h,最大涌水量为150m³/h。
采用主、副斜井提升。
其中副斜井斜长220m、坡度22度、断面12m2,提升物料及提矸任务,主斜井皮带运输。
二、绞车选型设计(一)、提升系统概况XXX提升系统示意图(二)、设计计算的依据11、年生产量A N =15t/a,矸石率25%。
2、斜井倾角:β=22°3、副井斜长220m ,根据绞车房的位置,实际提升斜长为L t =250m 。
4、工作制度:年工作日br =300天,二班作业,每天净提升时间t =12小时。
5、提升不均衡系数:C=1.25 (有井底煤仓时C=1.1~1.15,无井底煤仓时C=1.2;矿井有两套提升设备时C=1.15,只有一套提升设备时C=1.25)。
6、煤矿提煤与矸时,选用1.0m 3U 型侧翻式矿车。
矿车自身质量:k Q =600kg ;矿车载煤量:zm Q =1000kg ;矿车载矸石量:zg Q =1500kg 。
(三)、一次提升量和车组中矿车数的确定初步确定最大提升速度m ax v ,根据《煤矿安全规程》规定:倾斜井巷内升降人员或用矿车升降货物时,m ax v ≤5m/s ,目前单绳缠绕式提升初步确定最大提升速度。
本设计初步确定最大提升速度m ax v =2.5m/s 。
1、每次提升的持续时间计算正常加速时段取10s ,正常减速时段取10s ,爬行及抱闸停车时间取5s ,停车换车时间取100s,=⨯+='2)125263.0(t g L T 434.1 (s)2、一次提升量的确定=⨯'+=3600%251t b T A Ca Q r gN f )( 3.77 (t)1式中 f a ——提升富裕能力,取1.2。
3、计算一次提升矿车数==zmQ Q n 3.77 (辆) 则取矿车数为4辆。
(四)、提升钢丝绳的选择1、选择计算方法钢丝绳是矿井设备的重要组成部分,它关系到提升设备的安全可靠地运行;也是矿山钢材消耗量较大的项目之一。
正确地选择钢丝绳,不仅有助于矿井的安全生产,而且将可以节约大量的优质钢材。
生产矿井几十年来的实践以及国外的经验证明,必须根据不同的工作条件,相应选用不同结构的钢丝绳,才能去得较好的经济效果。
斜井提升钢丝绳的磨损是影响钢丝绳寿命的主要因素,因此钢丝绳直径相同时,组成的钢丝直径较粗,将具有较高的使用寿命。
钢丝绳在工作时受多种动、静应力的作用,如弯曲应力、扭转应力,接触应力及挤压应力等,这些应力的反复作用将导致疲劳破断,这是钢丝绳损坏的主要原因;另外磨损及锈蚀将加速损坏。
因此综合反映上述应力的疲劳计算是一个较复杂的问题,虽然国内外在这方面作了大量的研究工作,取得了一些成就,但是由于钢丝绳的结构复杂,影响因素较多,强度计算理论尚未完善,一些计算公式还不能确切地反映真正的应力情况。
因此,目前我国矿用钢丝绳的强度计算仍按最大静载荷并考虑一定安全系数的方法进行计算。
2、计算选择钢丝绳由于斜井筒倾角小于90°,作用在钢丝绳上的最大静张力是由重车组、钢1 丝绳的重力和摩擦阻力组成。
下图为斜井单绳提升钢丝绳计算示意图。
由图可知,钢丝绳最大静载荷是在A 点。
作用在A 点的井筒方向的分力包括:重串车的重力分力 βsin )(g Q Q n k z +重串车的摩擦阻力 βcos )(1f g Q Q n k z •+钢丝绳的分力 βsin 0gL m p钢丝绳的摩擦阻力 βcos 02gL m f p按钢丝绳承受的最大静负荷并考虑一定的安全系数,可得出下式aB p k z m sg f L m g f Q Q n σββββ≤++++)cos (sin )cos )(sin (201每米钢丝绳质量为)cos (sin 105.9)cos )(sin (2061ββσββf L m f Q Q n m aBk z p +-⨯++≥-)25cos 2.025(sin 3505.6101600105.9)25cos 015.025)(sin 1500600(466︒+︒-⨯⨯︒+︒+⨯=-57.035046.233840.021004⨯-⨯⨯=157.1=(kg/m )式中 0L ——钢丝绳由A 点至串车尾车在井下停车点之间的斜长,m ;钢丝绳悬垂长度250米;1f ——矿车运行摩擦阻力系数,矿车为滚动轴承时取1f =0.015,为滑动轴承时取1f =0.02;2f ——钢丝绳沿托辊和底板移动阻力系数,钢丝绳全部支承在托辊上时取2f =0.15~0.20,局部支承在托辊上时取2f =0.25~0.40;g ——重力加速度,102/s m ;a m ——钢丝绳安全系数。
单绳缠绕式提升设备所用新钢丝绳安全系数:1)专为升降人员 m a ≮9;2)升降人员和物料 升降人员或混合提升时 m a ≮9;3)升降物料时 m a ≮7.5;4)专为升降物料 m a ≮6.5;S ——为钢丝绳所有钢丝断面积之和(单位m 2);为解式p m ,需找出p m 和S 的关系:0ρpm S =式中ρ0——钢丝绳密度,kg/m 3,取5000。
B σ——钢丝绳公称抗拉强度,MPa 。
一般以选用1550~1700为宜,本计算取1600。
根据上式计算的数据,查钢丝绳规格表选择标准钢丝绳。
斜井提升一般选6股7丝标准钢丝绳,因为这种钢丝绳的钢丝较粗、耐磨。
若有面接触钢丝绳供应时,也应尽量先选用。
此设计选用16705.24196-Φ-+⨯FC 的钢丝绳。
全部钢1丝绳破断力总和p Q =29100kg ,d=21.5mm ,p m '=1.7kg/m 。
3、钢丝绳安全系数验算选择后,按下式验算钢丝绳安全系数。
(1)、提升煤、矸及物料时安全系数验算绳端最大载荷(以矸石计算)m ax g Q =)cos (sin )cos )(sin (201ββββf L m f Q Q n p k zg ++++=4(1500+600)(sin25°+0.015×cos25°)+1.7×350(sin25°+0.2×cos25°)=3699.2 (kg) 安全系数max g pa Q Q m = =2.369929100=7.87>6.5。
式中 p Q ——所选择准钢丝绳的钢丝破断拉力总和,kg 。
4、结论计算和验算表明,选用16705.24196-Φ-+⨯FC 钢丝绳,符合安全生产需要,是正确的。
(五)、绞车的选型计算1、绞车滚筒直径的确定提升机滚筒直径g D ,是计算选择提升机的主要技术数据。
选择滚筒直径的原则是钢丝绳在滚筒上缠绕时不产生过大的弯曲应力以保证其承载能力和寿命。
根据《煤矿安全规程》有关规定,结合xxx 煤矿实际情况,主绞车滚筒直径必须满足下式:g D ≥60d式中 g D ——滚筒直径,mm ;1d ——钢丝绳直径,mm 。
则本设计中滚筒直径为:g D ≥60d =60×21.5=1290mm根据计算,选用JTP-1.6×1.5型单筒提升机:滚筒直径g D =1.6m ;滚筒宽度B=1.5m ;钢丝绳作用在滚筒上的最大静张力m ax j F =42KN (载人31KN ); m ax v =2.5m/s 。
2、绞车滚筒缠绳宽度确定滚筒宽度应容纳以下几部分长度的钢丝绳。
(1)提升斜长t L ;(2)钢丝绳试验长度,《煤矿安全规程》规定,升降人员或升降人员和物料用的钢丝绳,自悬挂起每隔六个一月试验一次;专门升降物料用的钢丝绳,自悬挂起经过一年进行一次试验,以后每隔六个月试验一次,试验时每次剁掉5米。
根据煤矿的实际情况,每根钢丝绳的使用时间一般为五个月,为确保安全,期间试验一次,则试验绳长为5米。
(3)滚筒表面应保留三圈绳不动(称摩擦圈),以减轻绳与滚筒固定处的拉力。
(4)多层缠绕时,上层到下层段钢丝绳每季需错动四分之一圈,根据绳子的使用年限,一般取错动圈2~4圈。
(5)缠绕在滚筒圆周表面上相邻两绳圈间隙宽度ε,ε=2~3mm 。
滚筒应有的宽度由下面公式求出:单滚筒或双滚筒提升机,每个滚筒的缠绳宽度为:单层缠绕时 ))(330(επ+++='d D L B g t1 多层缠绕时 ))(3)34(30(εππ+++++='d D k D L B p gt式中 k ——缠绕层数,计算公式如下:[]BD d D L k p g t πεπ)()34(5++++=B ——滚筒宽度,mm ; p D ——多层缠绕时平均缠绕直径,计算公式如下:22)(421ε+--+=d d k D D g p 对于缠绕层数《煤矿安全规程》规定:立井中升降人员或升降人员、物料的,只准缠绕一层;专为升降物料的准许缠绕两层;倾斜井巷中升降人员的,准许缠绕两层;升降物料,准许缠绕三层;煤矿副井为斜井,提升物料,绞车为单滚筒,k 取2,因此滚筒的缠绳宽度为:))(3)34(5(εππ+++++='d D k D L B p g t )35.21)(3618.126.175350(++⨯⨯++=ππ =1300.83mm注:①. 这里mm d d k D D g p 1618)(42122=+--+=ε。
②. 这里ε取3。
通过计算,绞车滚筒宽度取1500mm 。
3、验算最大静张力(1)提升矸石时钢丝绳作用在滚筒上的最大静张力)cos (sin )cos )(sin (21max ββββf L m g f Q Q gn F t p k zg j +'+++= )25cos 2.025(sin 3507.110)25cos 015.025(sin 2100410︒+︒⨯⨯+︒+︒⨯⨯= 57.059504.084000⨯+⨯=1=36991.5N <42KN式中 p m '——所选择的钢丝绳单位长度的重量,kg/m 。